시간은 왜 흘러가는가 (시간에 관한 거의 모든 과학적 탐구와 최신 정보)

앨런버딕

저자앨런버딕은<뉴요커>의수석편집장을지냈으며지금도전속필진으로활동하고있는과학기자출신의저술가.<뉴욕타임스매거진><하퍼스><GQ><베스트아메리칸사이언스&네이처라이팅>등에열정적으로기고하고있다.첫저서인<아웃오브에덴:생태파괴의역사(OutofEden:AnOdysseyofEcologicalInvasion)>는2005년‘내셔널북어워드’논픽션분야최종심에올랐으며,환경분야의뛰어난저술에수여하는‘오버시즈프레스클럽어워드(OverseasPressClubAward)’를수상했다.

서문---8p

THEHOURS----시간들19p

THEDAYS---날들49p

THEPRESENT---현재139p

WHUTIMEFLIES---시간은왜빨리가는가337p

우리가알고싶은시간에관한모든것!
시간의정체를유려하게풀어놓은과학에세이
올해노벨생리의학상테마「생체리듬」을파헤친화제의책!!

시간은왜흘러가는가?
단한순간도우리와떨어질수없는게시간이지만우리는이간단하고도도전적인질문앞에서말문이막히게된다.그렇다면도대체시간은과연무엇인가?이질문역시만만치않기는마찬가지다.
이럴때는단순하게접근해보는것도한방법이다.1분1초가모여시간이형성된다고생각해보는것이다.그렇다면1초는어느정도길이의시간일까?1초란시간은누가어떻게정하는것일까?전세계의수많은시계들은어떤기준으로1초를정확하게조율할까?
1초의실체앞에서허둥대지만1초의1000분의1초라는짧은시간도감지하는게인간이다.우리몸속어딘가에시간을지각하는기관이따로있는걸까?시간을지각하는능력은타고나는것일까학습된결과물일까?인간의삶을좌우하는생체리듬은어떻게형성되는것일까?
어느것하나속시원하게대답할수없는게바로시간에관한질문이다.과연‘지금’이란순간은어느정도나길까?시간은빨리흐르기도,늦게흐르기도하는걸까?나이가들수록시간은정말로빨리흘러가는것일까?
이책은우리가알고싶은시간에관한거의모든궁금증을하나하나풀어나간다.철학적으로,문학적,사변적으로두리뭉실하게설명하는것이아니라최신의과학정보와뇌과학이론,다양한실험결과를풍부하게동원한다.
다행히도노련하고정통한과학저널리스트답게앨런버딕은알기쉬운비유와에세이풍의유려한문체로자신의경험까지동원해가며‘시간’의실체에다가갈수있도록독자들을이끈다.이책을읽고나면다시는이전의방식으로시계를,세계를볼수없게된다.

[책속으로추가]

따라서우리는생체시계를고려해하루중언제무슨일을할지스케줄을짤수가있다.신체의활동성과반응능력은오후중반에정점에이른다.심장박동이가장활발하고근육이가장강한시간대는오후5시나6시다.통증을느끼는임계점은이른아침에가장높기때문에치과수술을받기에가장이상적인시간대다.알코올은밤10시와아침8시사이에가장천천히분해된다.같은양의술을마시더라도낮보다는밤에알코올이체내에더오래남아있게된다는말이다.그래서사람들이밤에술을더찾게되는것이다.피부세포는자정과새벽4시사이에세포분열이가장왕성하게일어나며,얼굴의수염은밤보다는낮에더빨리자란다.따라서남자들은저녁보다는아침에면도를하는것이더낫다.
이러한신체리듬은우리의건강에도큰영향을미친다.뇌졸중과심장마비는아침늦은시간에가장흔하게발생하는데이시간대에혈압이가장가파르게상승하기때문이다.호르몬수치는24시간주기로오르내리기때문에하루중언제약을복용하느냐에따라효험도크게달라진다.그래서요즘은의사들도약의투여시간에점점더많은신경을쓰고있다.61~62p

생체시계는기본적으로-DNA와단백질형성인자사이에-약하루동안전개되는대화다.이내재적인시계는그시계를품고있는주체가무엇이든-사람,생쥐,초파리,꽃등-간에24시간이라는사이클로계속째깍거릴것이다.설사이주체들이며칠동안계속해서햇빛을받지못한채깜깜한어둠속에있게되더라도그시계는24시간을주기로계속작동할것이다.
생체시계는햇빛의주기와정확하게일치하지는않기때문에시간이지날수록점점더태양일(solarday)과보조를맞추지못하게된다.그래서주기적으로햇빛에노출이되어야생체시계도리셋이되며이를통해태양일과보조를맞추게된다.말하자면햇빛은생체시계가전개하는대화의중재자로서,매순간은아니지만매일매일그대화가궤도를벗어나지않도록개입하는것이다.67p

산모는아기가태어나자마자아기에게24시간리듬을각인시킬수있다.모유에는트립토판이라는물질이들어있다.트립토판이소화되면멜라토닌을만들어내는데,멜라토닌은수면을유도하는신경화학물질이다.트립토판은산모의24시간생체리듬에맞춰생산되며,특히낮시간에가장활발하게만들어진다.따라서아기에게규칙적으로모유를먹이게되면아기는산모의시간리듬에맞춰수면사이클이형성될뿐아니라아기가자연의시간즉,24시간생체리듬에훨씬빨리적응하게되는것이다.몇몇연구결과들도모유를먹는아기들이우유를먹는아기들보다더빨리안정적인수면주기에적응한다는사실을보여주고있다.신생아들에게낮시간이란빛을흡수할뿐아니라모유를통해뭔가를먹어야하는시간이다.85p

지난2000여년동안,지상에서가장뛰어난정신을가진이들은시간의참된본질에관해꾸준히생각해왔다.시간은유한한가,무한한가?시간은연속적인가불연속적인가?시간은강처럼흐르는가,아니면모래시계에서흘러내리는모래처럼작은조각들로이루어진알갱이같은것들의흐름인가?무엇보다도‘현재’란무엇인가?지금이란과거와미래사이에놓인한줄기순수한증기(purevapor)처럼따로분리할수없는순간인가,아니면측정될수있는순간인가?측정될수있다면그순간,지금은지속기간이얼마나되는가?그리고그순간들사이에는무엇이놓여있는가?한순간이다음순간으로넘어갈때는어떤식으로이동이일어나는가?지금은어떤방식으로다음(next)이나나중(later)혹은단순히지금이아닌(notnow)것으로변하는가?143p

아우구스티누스는결국“시간이란과거속으로미끄러져가고있는것”이라고주장한다.그럼에도불구하고우리는시간을잰다.우리는한음절의소리가다른음절의소리보다두배더길다는것을입증할수있다.우리는어떤사람의말이얼마나지속되는지를판단할수가있다.그렇다면우리는이시간을언제측정하는가.과거나미래의시점에서측정하는것이아니라는건분명하다.존재하지않는것을잴수는없기때문이다.“우리는그것이우리곁을스치고지나갈때만잴수있다.”즉,현재시점에서만측정할수있는것이다.그것은어떻게가능한가?어떤것의지속기간-하나의소리가이어지는기간,혹은하나의침묵이이어지는기간-을,그것이완전히끝나기전에어떤방식으로잴수있는가?
아우구스티누스는이패러독스를통해하나의통찰에이르게된다.이통찰은워낙근본적인것이어서시간의개념을다루는현대과학이기정사실로받아들인다.즉,시간이란마음의한속성이라는것이다.우리가하나의음절이다른음절보다더긴지짧은지를평가할때,실제발음되는순간의음절들을측정하는것이아니라(측정하려고하는순간그음절들은이미존재하지않는다)우리의기억속에남은어떤것-아우구스티누스의말을빌리면“우리안에고정되어영속적인어떤것”-을측정한다.음절들은이미떠나가버렸지만어떤인상(impression)은남아있으며그것이바로현재다.
아우구스티누스는우리가세개의시제라고부르는것은실제로는단하나라고말했다.과거,현재,미래는그자체로는존재하지않는다.그것들은우리마음속에서모두현재다.즉,과거에일어난사건들은지금우리의기억속에서존재하며,현재의사건들은바로지금우리가주목하는것속에서존재하며,앞으로다가올사건들도지금우리가품고있는기대와전망속에서존재한다.“세개의시제혹은시간이있다.그것은각각과거일들의현재,현재일들의현재,미래일들의현재이다.148~149p

시간은텅비어있지않다.왜냐하면우리가끊임없이시간을차지하기(occupy)때문이다.우리가그렇게시간을점령하고있기때문에시간을신뢰할수있다.나는조용히눈을감고앉아서,혹은동이트기직전의시간에침대에누워시간이흘러가는것을응시한다.
‘지금’이라는순간이얼마나긴시간인지에관한연구는20세기에도이어졌다.오늘날의과학자들은이와관련해두가지개념을구분한다.하나는‘지각하는순간(perceptualmoment)’이다.이는거의동시에발생하는사건처럼보이지만-두개의전기불꽃처럼-실제로는연속적인두사건들사이의지속기간이다.다른하나는‘심리적인현재(psychologicalpresent)’다.이는전자보다는약간더긴것으로,하나의사건-드럼소리같은-이펼쳐지는동안의시간간격이다.전자의시간간격은사람에따라90초이기도하고0.0045초이기도하고,0.2초에서0.05초사이이기도하다.후자의경우는2~3초,4~5초혹은5초이상이되기도한다.한그룹의인지과학자들은시간간격을구분할수있는절대적으로가장낮은한계는약0.0045초라고주장하기도했다.188p

“우리는항상과거에살고있습니다.더중요한것은우리가보는것들의대부분즉,우리가의식을통해지각하는것들의대부분은‘반드시알아야하는것(aneed-to-know)’과관련돼있다는점입니다.우리가모든것을볼수는없습니다.우리는자신에게가장도움이되는것만봅니다.차를몰고도로를달릴때우리뇌는끊임없이매순간‘지금빨간색차는어디있지?파란색차는어디있지?’라고묻지않습니다.대신‘지금차선을바꿀수있을까?다른차가지나가기전에교차로를통과할수있을까?’같은당장필요한질문을던집니다.우리뇌는움직이는물체에대해매순간마다어느위치에있는지를알려고하지않습니다.그럴필요가있을경우에만움직이는물체의순간적인위치에신경을씁니다.하지만그런경우에도우리는순간적인위치를제대로알아내지못합니다.”
플래시지연효과는뇌가취하는두가지접근방법의차이에서비롯된다.뇌는플래시가터지기전에는링의운동벡터를추적할뿐이다.이경우에는링이바로지금어디에있는지를따지지않는다.하지만플래시가터지는순간뇌는링이바로지금어디있는지를묻게된다.그래서플래시가터진이후의링에대해운동벡터를다시설정한다.이때뇌는시간의원점(timezero)에서링이플래시와함께운동을시작했다고간주한다.이어서뇌는플래시가터짐으로써제기된질문-즉,원점(플래시가터진시점)에서링은바로지금어디에있는가?-에답하기위해80밀리초동안기다리면서모든시각정보를모으게된다.
하지만그80밀리초동안링은계속운동을하고(앞으로나아가고),뇌는끌어모은정보를통해플래시가터질때(바로지금)링이어디에있는지해석을내리게된다.그결과“바로지금링은어디에있는가?”에대한답은링이나아가는방향으로약간쏠린것(플래시보다조금앞선위치에있는것)으로나타난다.233~234p

다시‘현재’에대해생각하자.“‘바로지금’무엇이일어나고있는가?”라고스스로에게질문해보라.당신이현재라는순간의범위를좁게잡을수록당신의대답은a)실제일어난이후이거나b)답이틀릴가능성이높다.하지만더중요한것은당신이‘바로지금’이라는순간에무엇이일어나고있는지알려고할때까지는‘바로지금’무엇이일어나고있는지답을알수없다-답은존재하지않는다-는사실이다.사후추정을하는뇌는하나의사건을둘러싸고80밀리초라는창(window)을소급적으로확장시켜그순간에일어난모든정보를취합한다.
그러나이창은영화촬영용카메라처럼셔터가항상열려있는것은아니다.우리의식속의시간은80밀리초의프레임이연속적으로이어지면서촬영되는것(영화와같은것)이아니다.80밀리초의창은“‘바로지금’이순간무슨일이일어나고있지?”라는질문-우리가일상생활을할때는거의제기하지않는질문-을제기할때만열린다.이에대해이글먼은“우리뇌는꼭필요한경우가아니면80밀리초의프레임을갖지않습니다”라고말했다.236~237p

시간은우리에게간접적으로다가온다.즉,시간자체가아니라시간이담고있는내용을통해서지각되는것이다.1973년심리학자인깁슨은“사건들은지각되지만시간은지각되지않는다”고썼는데이는이후많은시간연구자들에게기본적인접근방식이되었다.깁슨이말하고자한바는시간이란하나의사물(thing)이아니라사물들을통과(passage)하는것이라는의미였다.시간은명사가아니라동사라는것이다.
내가디즈니랜드로짧은여행을하면그경험을기술할수있고-미키가있었고,놀이기구인스페이스마운틴이있었고,비행기창을통해구름이흐르고있는모습을보았다는식으로-,디즈니랜드를구경하고있는동안에도내가이곳을여행하고있다는것을의식할수있다.하지만여행을하면서본구경거리,이런